El grupo de investigación del investigador Yang Liang en el Instituto Suzhou de Estudios Avanzados de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China desarrolló un nuevo método para la micronanofabricación láser de semiconductores de óxido metálico, que realizó la impresión láser de estructuras semiconductoras de ZnO con precisión submicrónica y combinó con impresión láser de metal, verificó por primera vez la escritura directa láser integrada de componentes y circuitos microelectrónicos como diodos, triodos, memristores y circuitos de cifrado, extendiendo así los escenarios de aplicación del micronanoprocesamiento láser al campo de la microelectrónica, en La electrónica flexible, los sensores avanzados, los MEMS inteligentes y otros campos tienen importantes perspectivas de aplicación.Los resultados de la investigación se publicaron recientemente en "Nature Communications" con el título "Microelectrónica impresa con láser".
La electrónica impresa es una tecnología emergente que utiliza métodos de impresión para fabricar productos electrónicos.Cumple con las características de flexibilidad y personalización de la nueva generación de productos electrónicos y traerá una nueva revolución tecnológica a la industria de la microelectrónica.En los últimos 20 años, la impresión por inyección de tinta, la transferencia inducida por láser (LIFT) u otras técnicas de impresión han logrado grandes avances para permitir la fabricación de dispositivos microelectrónicos orgánicos e inorgánicos funcionales sin la necesidad de un entorno de sala limpia.Sin embargo, el tamaño típico de los métodos de impresión anteriores suele ser del orden de decenas de micrones y, a menudo, requiere un proceso de posprocesamiento a alta temperatura o depende de una combinación de múltiples procesos para lograr el procesamiento de dispositivos funcionales.La tecnología de micronanoprocesamiento láser utiliza la interacción no lineal entre pulsos láser y materiales, y puede lograr estructuras funcionales complejas y fabricación aditiva de dispositivos que son difíciles de lograr con métodos tradicionales con una precisión de <100 nm.Sin embargo, la mayoría de las estructuras micronanofabricadas con láser actuales son materiales poliméricos únicos o materiales metálicos.La falta de métodos de escritura directa con láser para materiales semiconductores también dificulta la expansión de la aplicación de la tecnología de micronano procesamiento láser al campo de los dispositivos microelectrónicos.
En esta tesis, el investigador Yang Liang, en cooperación con investigadores de Alemania y Australia, desarrolló de forma innovadora la impresión láser como tecnología de impresión para dispositivos electrónicos funcionales, realizando semiconductores (ZnO) y conductores (impresión láser compuesta de diversos materiales como Pt y Ag). (Figura 1), y no requiere ningún paso de proceso de posprocesamiento a alta temperatura, y el tamaño mínimo de la característica es <1 µm.Este avance hace posible personalizar el diseño y la impresión de conductores, semiconductores e incluso el diseño de materiales aislantes de acuerdo con las funciones de los dispositivos microelectrónicos, lo que mejora en gran medida la precisión, flexibilidad y controlabilidad de la impresión de dispositivos microelectrónicos.Sobre esta base, el equipo de investigación logró con éxito la escritura directa por láser integrada de diodos, memristores y circuitos de cifrado físicamente no reproducibles (Figura 2).Esta tecnología es compatible con la impresión de inyección de tinta tradicional y otras tecnologías, y se espera que se extienda a la impresión de diversos materiales semiconductores de óxido metálico de tipo P y N, proporcionando un nuevo método sistemático para el procesamiento de complejos, a gran escala, Dispositivos microelectrónicos funcionales tridimensionales.
Tesis:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Hora de publicación: 09-mar-2023